(57)【要約】【課題】自車両の走行シーンにおける自車両と先行車との車間距離の変化に基づいて、運転者の心理状態を判定すること。【解決手段】車速センサ１０１およびレーザーレーダ１０２からの出力に基づいて、自車両の車速と自車両と他車両の間の車間距離とを検出する。先行車車速変動推定部１０６ｂによって先行車両の車速変動を推定し、先行車両が安定的に走行していると推定されたときのみ運転者の心理状態を判定する。心理状態の判定を行うに当たっては、走行シーン判定部ｃによって自車両の走行シーンが「加速シーン」、「定常走行シーン」、「減速シーン」のいずれであるかが判定される。心理状態判定部１０６ａは、判定された走行シーンに従って処理を実行し、運転者の心理状態を判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
前記車速検出手段により検出された自車両の車速に基づいて自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定手段と、
前記車速検出手段により検出された自車両の車速と、前記車間距離検出手段によって検出された自車両と先行車両との車間距離とに基づいて、前記走行シーン判定手段で判定された各走行シーンにおける運転者の心理状態を判定する心理状態判定手段とを有することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記走行シーン判定手段は、自車両の走行シーンを「加速シーン」、「定常走行シーン」、「減速シーン」のいずれかに分類して判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記走行シーン判定手段によって自車両の走行シーンが「加速シーン」であると判定された場合、所定時間内における自車両の加速に伴う先行車両との車間距離の変化と、自車両と先行車両との車間距離の最大値および最小値とに基づいて運転者の心理状態を判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記「加速シーン」においては、所定時間内における自車両の加速に伴う先行車両との車間距離の増加率が第１の基準値以上であり、かつ車間距離の最大値と最小値との差が所定値未満である場合、運転者の心理状態は「通常状態」であると判定し、自車両の加速に伴う先行車両との車間距離の増加率が第１の基準値以上であり、かつ車間距離の最大値と最小値との差が所定値以上である場合、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定し、自車両の加速に伴う先行車両との車間距離の増加率が前記第１の基準値未満であり、かつ第２の基準値以上（＜第１の基準値）である場合、運転者の心理状態は「弱いイライラ状態」であると判定し、自車両の加速に伴う先行車両との車間距離の増加率が前記第２の基準値未満である場合、運転者の心理状態は「強いイライラ状態」であると判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項５】
請求項２に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記走行シーン判定手段によって自車両の走行シーンが「定常走行シーン」であると判定された場合、前記車間距離検出手段によって検出された自車両と先行車両との車間距離の履歴に基づいて、その分布域と分布数とを算出することにより、運転者の心理状態を判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記「定常走行シーン」においては、所定時間内における自車両と先行車両との車間距離データ全体に対して、最も多く検出された車間距離が車間距離の短い側に偏っておらず、かつ車間距離の分布範囲が所定の範囲内である場合、運転者の心理状態は「通常状態」であると判定し、最も多く検出された車間距離が車間距離の短い側に偏っておらず、かつ車間距離の分布範囲が所定の範囲より広い場合、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定し、最も多く検出された車間距離が車間距離の短い側に偏っている場合、運転者の心理状態は「イライラ状態」であると判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項７】
請求項２に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記走行シーン判定手段によって自車両の走行シーンが「減速シーン」であると判定された場合、前記車間距離検出手段によって検出された自車両と先行車両との車間距離と、所定時間内の車間距離の平均値とに基づいて、運転者の心理状態を判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項８】
請求項７に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、前記「減速シーン」においては、自車両と先行車両との車間距離が所定の基準値以上であり、かつ所定時間内における車間距離の平均値が所定の基準値以上である場合、運転者の心理状態は「通常状態」であると判定し、自車両と先行車両との車間距離が所定の基準値未満である場合、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定し、自車両と先行車両との車間距離が所定の基準値以上であり、かつ所定時間内における車間距離の平均値が所定の基準値未満である場合、運転者の心理状態は「イライラ状態」であると判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の運転者心理状態判定装置において、
前記車速検出手段により検出された自車両の車速と、前記車間距離検出手段によって検出された自車両と先行車両との車間距離とに基づいて、先行車両の車速を算出する先行車両車速算出手段と、
前記先行車両車速算出手段により算出された先行車両の車速の履歴に基づいて、先行車両が安定走行しているか否かを判断する先行車両走行状態判定手段とをさらに有し、
前記心理状態判定手段は、前記先行車両走行状態判定手段によって先行車両が安定走行していると判定された場合のみ、運転者の心理状態を判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項１０】
自車両が車線内における横方向位置に対してどの位置を走行しているかを検出する走行位置検出手段と、
前記走行位置検出手段によって検出された自車両の横方向位置に基づいて、運転者の心理状態を判定する運転者心理状態判定手段とを有することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の運転者心理状態判定装置において、
前記心理状態判定手段は、所定時間内における自車両の前記横方向位置データ全体に対して、最も多く検出された横方向位置が車線の左右に偏っておらず、かつ横方向位置の分布範囲が所定の範囲内である場合、運転者の心理状態は「通常状態」であると判定し、最も多く検出された車横方向位置が車線の左右に偏っておらず、かつ横方向位置の分布範囲が所定の範囲より広い場合、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定し、最も多く検出された横方向位置が車線の左右に偏っている場合、運転者の心理状態は「イライラ状態」であると判定することを特徴とする運転者心理状態判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の心理状態を判定する運転者心理状態判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両の走行速度および自車両と他車両との車間距離を検出し、当該車間距離と車速に応じて設定された車間距離の基準値とを比較することにより、運転者の心理状態を判定する運転者心理判定装置が特許文献１によって知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５１０９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、一般には、自車両の走行状況に応じて適切な車間距離は変化するものであり、車速に応じた車間距離を１つの代表値で得ることは難しかった。また、自車両の前方に先行車両が存在しない場合など、車間距離を測定できないときは運転者の心理状態を判定できないという問題が生じていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の運転者心理状態判定装置は、自車両の車速を検出する車速検出手段と、自車両と先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車速検出手段により検出された自車両の車速に基づいて自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定手段と、車速検出手段により検出された自車両の車速と車間距離検出手段によって検出された自車両と先行車両との車間距離とに基づいて、走行シーン判定手段で判定された各走行シーンにおける運転者の心理状態を判定する心理状態判定手段とを有することを特徴とする。また、請求項１０に記載の運転者心理状態判定装置は、自車両が車線内における横方向位置に対してどの位置を走行しているかを検出する走行位置検出手段と、走行位置検出手段によって検出された自車両の横方向位置に基づいて、運転者の心理状態を判定する運転者心理状態判定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自車両の車速と、自車両と先行車両との車間距離に基づいて、自車両の走行シーンを判定し、各走行シーンごとに運転者の心理状態を判定することとした。これにより、それぞれの走行シーンに応じた判定方法により、運転者の心理状態を的確に判定することができる。また、車線内における自車両の横方向位置に基づいて、運転者の心理状態を判定することも可能としたため、自車両の前方に先行車両が存在しない場合であっても、運転者の心理状態を判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
―第１の実施の形態―
本発明の一実施の形態による運転者心理状態判定装置を搭載した車両１００の構成を図１に示す。運転者心理状態判定装置は、自車両の走行シーンにおける自車両と先行車との車間距離の変化に基づいて、運転者の心理状態を判定する。図１の心理状態判定装置を搭載した車両１００は、自車両の車速を検出する車速センサ１０１と、自車両と先行車両との間の車間距離を検出するレーザーレーダ１０２と、各種データのサンプリング間隔を計時する時計１０３と、運転者に対して心理状態の判定結果を出力するモニタ１０４およびスピーカー１０５と、装置全体を制御する制御装置１０６とを備えている。さらに運転者心理状態判定装置は、後述する状態カウンタ１０７ａと、更新カウンタ１０７ｂと、シーンごとの更新カウンタ１０７ｂのカウント値を記憶するカウンタ記憶メモリ１０７ｃと、自車両および先行車両の車速と、自車両と先行車両との間の車間距離との履歴を一定のサンプリング間隔で記憶する履歴記憶メモリ１０９と、自車両と先行車両との車間距離を記憶し、その分布域と分布数とを格納する車間距離分布データベース（ＤＢ）１０９と、後述する減速シーンにおける心理状態判定処理を実行する際に、その時の車間距離を記憶する減速シーン車間距離データベース（ＤＢ）１１０とを有している。
【０００８】
車速センサ１０１は、車輪の回転数や変速機の出力側の回転数を計測することにより自車両の車速を検出し、検出した車速を制御装置１０４に出力する。レーザーレーダ１０２は、車両の前方グリル部もしくはバンパ部等に取り付けられ、水平方向に赤外光パルスを走査する。そして、自車両の前方にある複数の反射物（通常、先行車両の後端）で反射された赤外光パルスの反射波を計測し、反射波の到達時間より、先行車両までの車間距離を検出する。検出した自車両の車速および車間距離は走行中は常に制御装置１０６へ出力され続ける。
【０００９】
制御装置１０６は、運転者の心理状態を判定する心理状態判定部１０６ａと、車速センサ１０１によって検出された自車両の車速、およびレーザーレーダ１０２によって検出された自車両と先行車両との車間距離のそれぞれの変化から先行車の車速の変動を推定する先行車車速変動推定部１０６ｂと、自車両の車速の変化に基づいて自車両の現在の走行シーンを判定する走行シーン判定部１０６ｃとを有している。走行シーン判定部１０６ｃによって判定される自車両の走行シーンは、「加速シーン」、「定常走行シーン」、「減速シーン」の３つに分類される。なお、それぞれの走行シーンの判定方法については後述する。
【００１０】
以下、図２に示すフローチャートにしたがって本実施の形態における心理状態判定装置を搭載した車両１００による処理を説明する。図２に示す処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムにより実行される。ステップＳ１０において、車速センサ１０１およびレーザーレーダ１０２からの出力に基づいて、自車両の車速と自車両と他車両の間の車間距離の履歴記憶メモリ１０８への記憶が開始される。記憶はあらかじめ設定された所定のサンプリング間隔、例えば１（ｓ）単位にイグニションスイッチがオフされるまで続けられる。
【００１１】
ステップＳ２０において、イグニションスイッチがオフされたか否かが判断される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、ステップＳ１１０へ進み、ステップＳ１０で記録を開始した車速と車間距離の記憶を終了し、処理を終了する。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ３０へ進む。
【００１２】
ステップＳ３０においては、先行車車速変動推定部１０６ｂによって先行車両車速変動推定処理が実行される。先行車両車速変動推定処理については後述する。ステップＳ４０において、ステップＳ３０の先行車両車速変動推定処理の結果に基づいて、先行車両が車速の変動なく安定走行しているか否かが判断される。先行車両が安定走行していないと判断された場合には、自車両と先行車両との車間距離が先行車両の不安定な動きによって変化するおそれがある。このため、自車両と先行車両との車間距離の変化に基づいて運転者の心理状態を判定する際に、心理状態の判定要素として先行車の動きが含まれてしまうことになる。よって、この場合には運転者の心理状態を判定せず、ステップＳ２０に戻り、上記処理を繰り返す。
【００１３】
これに対して、ステップＳ４０で先行車両が安定的に走行していると判定された場合には、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０においては、走行シーン判定部１０６ｃによって自車両の走行シーンを判定する走行シーン判定処理が実行される。なお、走行シーン判定処理については後述する。ステップＳ６０において、ステップＳ５０で判定された自車両の走行シーンが「加速シーン」、「定常走行シーン」、「減速シーン」のいずれであるかが判定される。
【００１４】
ステップＳ６０において、自車両の走行シーンが「加速シーン」であると判断された場合には、ステップＳ７０に進む。ステップＳ７０においては、後述する加速シーンにおける運転者の心理状態判定処理が実行される。ステップＳ６０において、自車両の走行シーンが「定常走行シーン」であると判断された場合には、ステップＳ８０に進む。ステップＳ８０においては、後述する定常走行シーンにおける運転者の心理状態判定処理が実行される。ステップＳ６０において、自車両の走行シーンが「減速シーン」であると判断された場合には、ステップＳ９０に進む。ステップＳ９０においては、後述する減速シーンにおける運転者の心理状態判定処理が実行される。
【００１５】
ステップＳ１００において、ステップＳ７０〜ステップＳ９０で判定された運転者の心理状態の判定結果がモニタ１０４およびスピーカー１０３を介して出力されることにより、運転者に通知される。その後、ステップＳ２０へ戻り、イグニションスイッチがオフされるまでの間、上記ステップＳ２０〜ステップＳ１００の処理が繰り返される。
【００１６】
以下、ステップＳ３０における先行車両車速変動推定処理の詳細について説明する。図３は先行車両車速変動推定処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ２１０において、最新の所定期間、例えば直近の１０秒間の自車両の車速と先行車両との車間距離の履歴を履歴記憶メモリ１０８から読み込む。ステップＳ２２０において、ステップＳ２１０で読み込んだ車速と車間距離との履歴に基づいて、先行車両の絶対速度の履歴を次式（１）、（２）により算出する。
先行車両の相対速度（ｋｍ／ｈ）＝｛（車間距離（ｍ）―直前の車間距離（ｍ））／１０００｝×３６００・・・（１）
先行車両の絶対速度（ｋｍ／ｈ）＝自車両の車速（ｋｍ／ｈ）−先行車両の相対速度（ｋｍ／ｈ）・・・（２）
【００１７】
式（１）、（２）による先行車両の絶対速度算出処理の具体例を図４に示す。図４の表は、ステップＳ２１０で読み込んだ直近の１０秒間の自車両の車速と、先行車両との車間距離と、先行車両の相対速度と、先行車両の絶対速度を、それぞれの欄４ｂ〜４ｅに示すものである。欄４ａの１〜１０が経過時間である。経過時間が１（ｓ）の時点の車間距離は５０（ｍ）、自車両の車速は６０（ｋｍ／ｈ）である。そして、経過時間が２（ｓ）の時点の車間距離は４５（ｍ）、自車両の車速は６０（ｋｍ／ｈ）である。
【００１８】
経過時間１（ｓ）と２（ｓ）の時点の車速および車間距離に基づいて、上記式（１）より先行車両の相対速度を算出すると、−１８（ｋｍ／ｈ）となる。これにより、（２）式より、先行車両の絶対速度は４２（ｋｍ／ｈ）と算出される。上記手順により、ステップＳ２１０において読み込んだ各時点における先行車両の絶対速度を算出する。
【００１９】
ステップＳ２２０において先行車両の絶対速度が算出されると、ステップＳ２３０において、状態カウンタ１０７ａをリセット、すなわち０に初期化する。ステップＳ２４０において、ステップＳ２２０で算出した先行車両の絶対速度を比較する。絶対速度の比較とは、任意の経過時間における先行車両の絶対速度と、その直前の経過時間における先行車両の絶対速度とを比較する。そして、ステップＳ２５０において、当該任意の経過時間における先行車両の絶対速度が、その直前の経過時間における先行車両の絶対速度と比較して、先行車両が加速もしくは減速しているか否かを判断する。
【００２０】
例えば、図４に示す経過時間が３（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（７３（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が２（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（４２（ｋｍ／ｈ））とを比較した場合、先行車両は加速していると判断される。また、経過時間が４（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（６０（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が３（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（７３（ｋｍ／ｈ））とを比較した場合、先行車両は減速していると判断される。
【００２１】
そして、経過時間が９（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（４２（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が８（ｓ）の時点の先行車両の絶対速度（４２（ｋｍ／ｈ））とを比較した場合、先行車両は加速も減速もしていないと判断される。
【００２２】
以上の判断に基づいて、ステップＳ２５０において、先行車両が加速もしくは減速していると判断された場合には、ステップＳ２６０へ進み、状態カウンタ１０７ａに１を加算した後、ステップＳ２７０へ進む。これに対して、先行車両が加速も減速もしていないと判断された場合には、ステップ２７０へ進む。
【００２３】
ステップＳ２７０においては、ステップＳ２１０で読み込んだ最新の所定時間、例えば１０秒間の全てのデータに対して、上記ステップＳ２４０〜ステップＳ２６０の処理を行ったか否かが判断される。全てのデータについて処理が完了していないと判断された場合には、ステップＳ２４０に戻り、全てのデータの処理が完了するまでステップＳ２４０〜ステップＳ２６０の処理を繰り返す。全てのデータの処理が完了したと判断された場合には、ステップＳ２８０へ進む。
【００２４】
ステップＳ２８０においては、ステップＳ２６０で加算された状態カウンタ１０７ａのカウント値が２以上であるか否かが判断される。状態カウンタ１０７ａのカウント値が２以上であると判断された場合には、先行車両はステップＳ２１０で読み込んだ最新の所定時間の間、少なくとも２回以上は加速もしくは減速を行っていることから、ステップＳ２９０へ進み、先行車両は「不安定走行」を行なっていると推定される。これに対して、状態カウンタ１０７ａのカウント値が２未満の場合には、ステップＳ３００へ進み、先行車両は「安定走行」を行っていると推定される。ステップＳ２９０あるいはステップＳ３００にて先行車両の走行状態が推定されると、図２に示す処理に戻る。
【００２５】
次に、ステップＳ５０における走行シーン判定処理の詳細について説明する。図５は走行シーン判定処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ３１０において、状態カウンタ１０７ａをリセットする。ステップＳ３２０において、最新の所定期間、例えば直近の１０秒間の自車両の車速の履歴を履歴記憶メモリ１０８から読み込む。ステップＳ３３０において、ステップＳ３２０で読み込んだ自車両の車速を比較する。以下、具体例を図４に基づいて説明する。
【００２６】
図４における経過時間が２（ｓ）の時点の自車両の速度（６０（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が１（ｓ）の時点の自車両の速度（６０（ｋｍ／ｈ））とを比較する。この場合、比較した連続する時点における自車両の車速は同じことから自車両は加速も減速もしていないと判断される。
【００２７】
また、経過時間が３（ｓ）の時点の自車両の速度（５５（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が２（ｓ）の時点の自車両の速度（６０（ｋｍ／ｈ））とを比較する。この場合、比較した連続する時点における自車両の車速は減少していることから自車両は減速していると判断される。
【００２８】
そして、経過時間が４（ｓ）の時点の自車両の速度（６０（ｋｍ／ｈ））と、その直前の経過時間が３（ｓ）の時点の自車両の速度（５５（ｋｍ／ｈ））とを比較する。この場合、比較した連続する時点における自車両の車速は増加していることから自車両は加速していると判断される。
【００２９】
ステップＳ３４０において、ステップＳ３３０の比較処理の結果に基づいて、自車両が加速していると判断された場合には、ステップＳ３５０に進み、状態カウンタ１０７ａに１を加算した後、ステップＳ３７０へ進む。自車両が加速も減速もしていないと判断された場合には、そのままステップＳ３７０へ進む。自車両が減速していると判断された場合には、ステップＳ３６０へ進み、状態カウンタ１０７ａから１を減算した後、ステップＳ３７０へ進む。
【００３０】
ステップＳ３７０において、ステップＳ３２０で読み込んだ最新の所定時間の全てのデータに対して、上記ステップＳ３３０〜ステップＳ３６０の処理を行ったか否かが判断される。全てのデータについて処理が完了していないと判断された場合には、ステップＳ３３０に戻り、全てのデータの処理が完了するまでステップＳ３３０〜ステップＳ３６０の処理を繰り返す。全てのデータの処理が完了したと判断された場合には、ステップＳ３８０へ進む。
【００３１】
ステップＳ３８０において、ステップＳ３５０およびステップＳ３６０で加減算された状態カウンタ１０７ａのカウント値が３以上であるか、−３以上かつ３未満であるか、あるいはー３未満であるかが判断される。状態カウンタ１０７ａのカウント値が３以上であると判断された場合には、先行車両はステップＳ３２０で読み込んだ最新の所定時間の間、主に加速を行っていると判断できることから、ステップＳ３９０に進み、現在の自車両の走行シーンは「加速シーン」であると判定される。
【００３２】
状態カウンタ１０７ａのカウント値が−３以上かつ３未満であると判断された場合には、先行車両はステップＳ３２０で読み込んだ最新の所定時間の間、ほとんど加速も減速も行っていない、あるいは加速と減速を繰り返していると判断できることから、ステップＳ４００に進み、現在の自車両の走行シーンは「定常走行シーン」であると判定される。
【００３３】
状態カウンタ１０７ａのカウント値が−３未満であると判断された場合には、先行車両はステップＳ３２０で読み込んだ最新の所定時間の間、主に減速を行なっていると判断できることから、ステップＳ４１０に進み、現在の自車両の走行シーンは「減速シーン」であると判定される。
【００３４】
ステップＳ４２０において、更新カウンタ１０７ｂに１を加算し、図２に示す処理に戻る。なお、更新カウンタ１０７ｂは、車両のイグニションスイッチがオンされた時点で０に初期化されており、走行シーン判定処理が実行されるごとに１ずつ加算されていく。
【００３５】
次に、図２のステップＳ７０〜ステップＳ９０における各走行シーンにおける運転者の心理状態判定処理について説明する。図６はステップＳ７０における加速シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ５１０において、更新カウンタ１０７ｂの現在のカウント値と、加速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値としてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに記憶したカウント値とを比較し、前回のカウント値と現在のカウント値とが連続しているか否かが判断する。なお、加速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値は、前回加速シーンにおける心理状態判定処理を行ったときのカウント値を表しており、後述するステップＳ６６０においてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに保存される。そして、次回加速シーンにおける心理状態判定処理を行う際に、前回のカウント値として読み込まれる。したがって、前回のカウント値と現在のカウント値が連続している場合には、加速シーンにおける心理状態判定処理が連続して実行されたことを示している。
【００３６】
前回のカウント値と現在のカウント値が連続していないと判断された場合は、ステップＳ６３０へ進む。ステップＳ６３０においては、車速センサ１０１によって検出された現在の車速を「低速時車速」として不図示のＲＡＭに記憶する。ステップＳ６４０において、レーザーレーダ１０２によって検出された先行車両との現在の車間距離を「低速時車間距離」として不図示のＲＡＭに記憶する。
【００３７】
ステップＳ６５０において、車間距離の最大値、最小値の両方にステップＳ６４０で「低速時車間距離」として記憶した車間距離をセットして、同様に不図示のＲＡＭに記憶する。その後、後述するステップＳ６６０に進む。なお、ここでは車間距離の最大値、最小値を初期化する目的で現在の車間距離をセットしている。よって、次回以降に実行される加速シーンにおける心理状態判定処理において、後述するステップＳ５５０で車間距離の最大値、最小値は随時更新されていく。
【００３８】
これに対して、ステップＳ５１０で前回のカウント値と現在のカウント値が連続していると判断された場合には、ステップＳ５２０へ進む。ステップＳ５２０において、車速センサ１０１によって検出された現在の車速を「高速時車速」として不図示のＲＡＭに記憶する。ステップＳ５３０において、レーザーレーダ１０２によって検出された先行車両との現在の車間距離を「高速時車間距離」として不図示のＲＡＭに記憶する。
【００３９】
ステップＳ５４０において、低速時の車速、車間距離、および高速時の車速、車間距離に基づいて、低速時から高速時に変化したときの変化の度合いを判定する。具体的には図７に示すように、縦軸に車間距離、横軸に車速をとり、低速時の車速、車間距離、および高速時の車速、車間距離のそれぞれに基づく２点７ａおよび７ｂを直線で結んだグラフを作成する。
【００４０】
ステップＳ５５０において、現在の車間距離に基づいて車間距離の最大値および最小値を更新する。すなわち、現在の車間距離がＲＡＭに記憶されている車間距離の最大値よりも大きければ現在の車間距離で最大値を更新し、最小値よりも小さければ現在の車間距離で最小値を更新する。
【００４１】
ステップＳ５６０において、ステップＳ５４０で作成したグラフに基づいて心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態を判定する。一般に、車速の増加に伴って車間距離も増加させる必要がある。このとき、運転者が通常の心理状態であれば、車速の増加とともに十分な車間距離をとるが、運転者がイライラした状態のときは車速が増加しても短い車間距離のまま走行することが考えられる。したがって、図８に示すように車速の変化に伴う車間距離の変化から運転手の心理状態を判定することができる。
【００４２】
よって、本実施の形態においては、運転者の心理状態を判定するに当たって、車速の増加に伴う車間距離の増加率を調査するためにステップＳ５４０で作成したグラフの傾きを算出し、当該傾きを以下の（１）〜（３）に示す基準に基づいて判定する。
（１）傾き≧５（ｍ／１０ｋｍ／ｈ）のとき・・・通常の心理状態（ステップＳ５７０に進む）
（２）２．５≦傾き＜５（ｍ／１０ｋｍ／ｈ）のとき・・・弱いイライラ状態（ステップＳ５８０に進む）
（３）傾き＜２．５（ｍ／１０ｋｍ／ｈ）のとき・・・強いイライラ状態（ステップＳ５９０に進む）
【００４３】
上記（１）〜（３）の判定基準に基づいて、グラフの傾きが（１）の条件に該当すると判断された場合には、ステップＳ５７０に進む。この場合、運転者は車速の増加に応じて十分な車間距離をとっていることから、一般には通常の心理状態であると判定することができる。例えば、車速が時間の経過に伴って増加した場合において、図９の曲線９ａに示すように時間経過とともに車間距離も滑らかに増加している場合には、運転者が通常の心理状態であると判定することができる。
【００４４】
しかし、この場合、結果として車間距離が増加していてもその過程において車間距離が大きく変動している可能性もある。例えば、図９において、車間距離７ａを低速時の車間距離、車間距離７ｂを高速時の車間距離とした場合、この２点のみを考えれば時間経過とともに車間距離は一定に増加していると考えられる。しかし、図９の曲線９ｂに示すように、実際には車間距離７ａから車間距離７ｂに増加するまでの間に大きく増減を繰り返している可能性も考えられる。このように時間経過とともに車間距離が変動している状況においては、運転者の心理状態は注意散漫であると判断することができる。
【００４５】
したがって、運転者の心理状態が「通常状態」であるか「注意散漫状態」であるかを判定するために以下の処理を行う。ステップＳ５７０において、ＲＡＭに記憶された車間距離の最大値と最小値との差（最大値―最小値）を算出する。ステップＳ５８０において、ステップＳ５７０で算出した車間距離の最大値と最小値との差に基づいて、車間距離に大きな増減が発生しているか否かを判断する。車間距離に大きな増減が発生しているか否かを判断するに当たっては、次式（３）により算出される基準値と、上記車間距離の最大値と最小値との差とを比較する。
基準値（ｍ）＝現在の車速×０．５・・・（３）
【００４６】
車間距離の最大値と最小値との差が式（３）により算出される基準値未満、すなわち車間距離に大きな増減が発生していないと判断された場合には、ステップＳ６１０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「通常状態」であると判定する。一方、車間距離の最大値と最小値との差が基準値以上、すなわち車間距離に大きな増減が発生していると判断された場合には、ステップＳ６２０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定する。
【００４７】
ステップＳ５６０において、グラフの傾きが（２）の条件に該当すると判断された場合には、ステップＳ５８０に進む。ステップＳ５８０においては、運転者は車速の増加に応じて十分な車間距離をとってはいないが、ある程度の車間距離は保っていることから、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「弱いイライラ状態」であると判定する。また、グラフの傾きが（３）の条件に該当すると判断された場合には、ステップＳ５９０に進む。ステップＳ５９０においては、運転者は車速が増加したにも関わらず、車間距離を広げようとしていないと判断できることから、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「強いイライラ状態」であると判定する。
【００４８】
ステップＳ６６０において、更新カウンタ１０７ｂの現在のカウント値を、加速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値としてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに記憶し、図２に示す処理に戻る。
【００４９】
図１０は、ステップＳ８０における定常走行シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ７１０において、レーザーレーダ１０２で検出された現在の先行車両との車間距離を車間距離分布ＤＢ１０９に保存する。なお、車間距離分布ＤＢ１０９内のデータはイグニションスイッチがオンされると初期化され、イグニションスイッチがオンされてから現在までに保存された車間距離データが格納されている。ステップＳ７２０において、車間距離分布ＤＢ１０９に格納された車間距離データに基づいて、車間距離の分布域と分布数を最新のデータに更新する。車間距離の分布域と分布数については、図１１により後述する。なお、図１１は、横軸に車間距離、縦軸に車間距離の分布数をとり、曲線１１ａにより車間距離の分布状況を示した図である。
【００５０】
ステップＳ７３０において、ステップＳ７２０で更新した最新の車間距離の分布域と分布数とに基づいて、最大分布域、すなわち最も多く計測された車間距離が車間距離の短い側に偏っているか否かが判断される。具体的には、図１１（ａ）に示すように、車間距離の分布状況を示すグラフ１１ａにおいて、分布数が最大となる分布域が全体的にみて車間距離の短い側に寄っているか否かを判断する。なお、判断する基準としては、全分布域内において車間距離が短い側の端点から２５％以内に最大数の分布域が存在するか否かを判断する。
【００５１】
最大分布域が車間距離の短い側に偏っているということは、運転者は全体的に十分な車間距離をとらずに走行していると判断できることから、ステップＳ７４０において、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態を「イライラ状態」であると判定する。これに対して、ステップＳ７３０において最大分布域が車間距離の短い側に偏っていないと判断された場合には、ステップＳ７５０に進む。
【００５２】
ステップＳ７５０において、ステップＳ７２０で更新した最新の車間距離の分布域と分布数とに基づいて、分布範囲が広いか否かが判断される。ステップＳ７３０において最大分布域が車間距離の短い側に偏っていないと判断された場合、車間距離は、例えば図１１（ｂ）もしくは図１１（ｃ）に示すように分布する。このとき、図１１（ｂ）に示すように車間距離の分布範囲が狭い場合には、運転者はある程度一定の車間距離を維持して走行しており、運転者の心理状態は「通常状態」であると判断する。これに対して、図１１（ｃ）に示すように車間距離の分布範囲が広い場合には、先行車両との車間距離にばらつきがあることから、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判断する。
【００５３】
以上の理由より、ステップＳ７５０において、分布範囲が広くないと判断された場合には、ステップＳ７６０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「通常状態」であると判定する。一方、分布範囲が広いと判断された場合には、ステップＳ７７０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定する。以上の処理にて運転者の心理状態が判定されると、図２に示す処理に戻る。
【００５４】
図１２は、ステップＳ９０における減速シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャートである。ステップＳ８１０において、更新カウンタ１０７ｂの現在のカウント値と、減速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値としてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに記憶したカウント値とを比較し、前回のカウント値と現在のカウント値とが連続しているか否かが判断する。なお、減速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値は、図６のステップＳ５１０における加速シーンにおける処理と同様に、前回減速シーンにおける心理状態判定処理を行ったときのカウント値を表しており、後述するステップＳ９１０においてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに保存される。そして、次回減速シーンにおける心理状態判定処理を行う際に、前回のカウント値として読み込まれる。したがって、前回のカウント値と現在のカウント値が連続している場合には、減速シーンにおける心理状態判定処理が連続して実行されたことを示している。
【００５５】
前回のカウント値と現在のカウント値が連続していないと判断された場合は、ステップＳ８２０へ進む。ステップＳ８２０においては、減速シーン車間距離ＤＢ１１０をクリアする。ステップＳ８３０においては、レーザーレーダ１０２によって検出された現在の先行車両との車間距離を減速シーン車間距離ＤＢ１１０に保存する。ステップＳ８４０において、減速に必要な車間距離を特開平８−５７３６号公報に開示される公知の方法により算出する。算出された減速に必要な車間距離は、後述するステップＳ８５０において基準値として用いられる。
【００５６】
ステップＳ８５０において、ステップＳ８４０で算出した車間距離の基準値と、現在の車間距離とを比較し、現在の車間距離が基準値未満であるか否かが判断される。現在の車間距離が基準値未満である場合、図１３の特性１３ａに示すように、自車両は先行車両に急激に接近したと判断することができる。このとき、運転者は先行車両の動きに集中しておらず、先行車両が減速したことに気づくのが遅れたと判断できることから、ステップＳ８６０に進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態を「注意散漫状態」であると判定する。
【００５７】
これに対して、ステップＳ８５０において、現在の車間距離が基準値以上であると判断された場合には、ステップＳ８７０へ進む。ステップＳ８７０において、減速シーン車間距離ＤＢ１１０に格納された車間距離の平均値を算出する。ステップＳ８８０において、ステップＳ８７０で算出した車間距離の平均値と所定の基準値とを比較する。所定の基準値は、運転者がイライラしていないと判断できる十分な距離、例えば１０（ｍ）が設定される。
【００５８】
車間距離の平均値が基準値以上であると判断された場合には、ステップＳ８９０へ進む。このとき、図１３の特性１３ｂに示すように、運転者は先行車両との車間距離を十分に保ちながら、先行車両の減速に合わせて徐々に減速していると判断できる。よって、ステップＳ８９０において、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「通常状態」であると判定する。これに対して、車間距離の平均値が基準値未満であると判断された場合には、ステップＳ９００へ進む。このとき、図１３の特性１３ｃに示すように、運転者は先行車両との車間距離を十分にとらない状態で先行車両に合わせて減速を行っていると判断できる。よって、ステップＳ９００において、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「イライラ状態」であると判定する。
【００５９】
ステップＳ９１０において、更新カウンタ１０７ｂの現在のカウント値を、減速シーンにおける心理状態判定処理のカウント値としてカウンタ記憶メモリ１０７ｃに記憶し、図２に示す処理に戻る。
【００６０】
以上のように、第１の実施の形態によれば、次のような作用効果が得られる。
（１）先行車両の車速変動を検出し、先行車両が不安定走行を行なっていると判断したときには運転者の心理状態を判定しないこととした。自車両と先行車両との車間距離の変化に基づいて運転者の心理状態を判定する際に、先行車の不安定な動きが判定結果に反映されることを防ぐことができ、運転者の心理状態を精度良く判定することができる。
（２）自車両の走行シーンを「加速シーン」、「定常走行シーン」、「減速シーン」に分け、各走行シーンごとに運転者の心理状態を判定することとした。これにより、それぞれの走行シーンに応じた判定方法により、運転者の心理状態を正確に判定することができる。
【００６１】
―第２の実施の形態―
第２の実施の形態においては、自車両の走行車線内での横方向位置の変化に基づいて、運転者の心理状態を判定する。第２の実施の形態における運転者心理状態判定装置を搭載した車両１００の構成を図１４に示す。なお、図１４において、第１の実施の形態における図１と共通する構成要素については図１と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００６２】
車両１００は、車線内における自車両の横方向の位置を検出する横方向位置センサ１１１と、横方向位置センサ１１１によって検出された自車両の横方向位置を記憶し、その分布域と分布数とを格納する横方向位置分布ＤＢ１１２とを有する。横方向位置センサ１１１は、走行中の車線の左右の白線、すなわち路肩側の白線とセンターラインとを検出し、当該白線と自車両との位置関係に基づいて、車線内における自車両の位置を検出する。例えば、特開２００３−２５６８５４号公報に開示されている公知の技術により実現される。
【００６３】
以下、図１５に示すフローチャートにしたがって本実施の形態における心理状態判定装置を搭載した車両１００による処理を説明する。図１５に示す処理は、不図示のイグニションスイッチがオンされると起動するプログラムにより実行される。ステップＳ１０１０において、横方向位置センサ１１１は走行車線における左右両側の白線位置を検出する。ステップＳ１０２０において、横方向位置センサ１１１は検出した左右両側の白線位置に基づいて、車線内における自車両の横方向位置を検出する。
【００６４】
ステップＳ１０３０において、ステップＳ１０２０で検出した車線内における自車両の横方向位置を横方向位置分布ＤＢ１１２に記憶する。なお、横方向位置分布ＤＢ１１２内のデータはイグニションスイッチがオンされると初期化され、イグニションスイッチがオンされてから現在までに保存された横方向位置データが格納されている。ステップＳ１０４０において、横方向位置分布ＤＢ１１２に格納された横方向位置データに基づいて、横方向位置の分布域と分布数を最新のデータに更新する。横方向位置の分布域と分布数については、図１６により後述する。なお、図１６は、横軸に横方向位置、縦軸に横方向位置の分布数をとり、曲線１１ａにより横方向位置の分布状況を示した図である。
【００６５】
ステップＳ１０５０において、ステップＳ１０４０で更新した最新の横方向位置の分布域と分布数とに基づいて、最大分布域、すなわち最も多く計測された横方向位置が左右いずれかの白線側に偏っているか否かが判断される。具体的には、図１６（ａ）に示すように、車間距離の分布状況を示すグラフ１６ａにおいて、分布数が最大となる分布域が全体的にみて中央から右もしくは左に寄っているか否かを判断する。なお、判断する基準としては、全分布域内において右、もしくは左側の端点から２５％以内に最大数の分布域が存在するか否かを判断する。
【００６６】
最大分布域が左右いずれかに偏っているということは、運転者は走行先の道路状況を早く把握したいという気持ちから、前方の視界確保のために左右いずれかに寄っていると判断できることから、ステップＳ１０６０において、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態を「イライラ状態」であると判定する。これに対して、ステップＳ１０５０において最大分布域が左右いずれかに偏っていないと判断された場合には、ステップＳ１０７０に進む。
【００６７】
ステップＳ１０７０において、ステップＳ１０４０で更新した最新の横方向位置の分布域と分布数とに基づいて、分布範囲が広いか否かが判断される。ステップＳ１０５０において最大分布域が左右いずれかに偏っていないと判断された場合は、横方向位置は、例えば図１６（ｂ）もしくは図１６（ｃ）に示すように分布する。このとき、図１６（ｂ）に示すように横方向位置の分布範囲が狭い場合には、自車両が安定して車線中央を走行していることを示しているから、運転者の心理状態は「通常状態」であると判断する。これに対して、図１６（ｃ）に示すように横方向位置の分布範囲が広い場合には、自車両は車線内の一定の位置を保持したまま走行しておらず、位置が左右にばらつきながら走行していることを示しているから、運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判断する。
【００６８】
以上の理由より、ステップＳ１０７０において、分布範囲が広くないと判断された場合には、ステップＳ１０８０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「通常状態」であると判定する。一方、分布範囲が広いと判断された場合には、ステップＳ１０９０へ進み、心理状態判定部１０６ａは運転者の心理状態は「注意散漫状態」であると判定する。以上の処理にて運転者の心理状態が判定されると、ステップＳ１１００に進む。
【００６９】
ステップＳ１１００において、上記にて判定された運転者の心理状態の判定結果がモニタ１０４およびスピーカー１０３を介して出力されることにより、運転者に通知される。ステップＳ１１１０において、イグニションスイッチがオフされたか否かが判断される。イグニションスイッチがオフされないと判断された場合には、ステップＳ１０１０へ戻り、イグニションスイッチがオフされるまでの間、上記ステップＳ１０１０〜ステップＳ１１００の処理が繰り返される。イグニションスイッチがオフされたと判断された場合には、処理を終了する。
【００７０】
以上、第２の実施の形態によれば、以下のような作用効果が得られる。自車両の走行車線内での横方向位置の変化に基づいて、その分布域と分布数とから運転者の心理状態を判定することとした。これにより、自車両前方に先行車両がいない場合など、先行車両との車間距離が測定できない場合でも、運転者の心理状態を判定することができる。
【００７１】
第１および第２の実施の形態においては、運転者の心理状態の判定結果をモニタ１０４およびスピーカー１０３を介して出力し、運転者に通知することとした。これに加えて運転者がイライラ状態の場合は落ち着いて運転するように、また運転者が注意散漫な場合は運転に集中するようにモニタ１０４およびスピーカー１０３を介して運転者にメッセージを出力するようにしてもよい。
【００７２】
第１の実施の形態における図３のステップＳ２５０において先行車両の絶対速度変化を判断する際、および図４のステップ３３０において自車両の速度変化を判定する際に、任意の経過時間におけるデータと、その直前の経過時間におけるデータとを比較した。しかし、本発明はこれに限定されず、以下のように変形してもよい。例えば、連続した３つの経過時間におけるデータに基づいて近似グラフを求め、その傾きの正負を調べることにより速度変化を判断してもよいし、その他のアルゴリズムによって判断してもよい。
【００７３】
特許請求の範囲の構成要素と実施の形態との対応関係について説明する。車速センサ１０１は車速検出手段に、レーザーレーダ１０２は車間距離検出手段に相当する。心理状態判定部１０６ａは心理状態判定手段に、走行シーン判定部１０６ｃは走行シーン判定手段に、横方向位置センサ１１１は走行位置検出手段に相当する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第1の実施の形態における運転者心理状態判定装置を搭載した車両１００の構成を示す図である。
【図２】第1の実施の形態における心理状態判定処理を示すフローチャート図である。
【図３】先行車両車速変動推定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図４】先行車両の絶対速度算出処理の具体例を示す図である。
【図５】走行シーン判定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図６】加速シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図７】低速時から高速時に変化したときの変化の度合いを判定するときの具体例を示す図である。
【図８】車速の変化に伴う車間距離の変化から運転手の心理状態を判定するときの具体例を示す図である。
【図９】加速シーンにおける車間距離の変化について具体例を示す図である。
【図１０】定常走行シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図１１】車間距離の分布域と分布数について具体例を示す図である。
【図１２】減速シーンにおける心理状態判定処理の流れを示したフローチャート図である。
【図１３】減速シーンの車間距離の変化について具体例を示す図である。
【図１４】第２の実施の形態における運転者心理状態判定装置を搭載した車両１００の構成を示す図である。
【図１５】第２の実施の形態における心理状態判定処理を示すフローチャート図である。
【図１６】第２の実施の形態における心理状態判定処理の流れを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００  車両
１０１  車速センサ
１０２  レーザーレーダ
１０３  時計
１０４  モニタ
１０５  スピーカー
１０６  制御装置
１０６ａ  心理状態判定部
１０６ｂ  先行車車速変動推定部
１０６ｃ  走行シーン判定部
１０７ａ  状態カウンタ
１０７ｂ  更新カウンタ
１０７ｃ  カウンタ記憶メモリ
１０８  履歴記憶メモリ
１０９  車間距離分布ＤＢ
１１０  減速シーン車間距離ＤＢ
１１１  横方向位置センサ
１１２  横方向位置分布ＤＢ
【図１】
2005230381.tif 000003
【図２】
2005230381.tif 000004
【図３】
2005230381.tif 000005
【図４】
2005230381.tif 000006
【図５】
2005230381.tif 000007
【図６】
2005230381.tif 000008
【図７】
2005230381.tif 000009
【図８】
2005230381.tif 000010
【図９】
2005230381.tif 000011
【図１０】
2005230381.tif 000012
【図１１】
2005230381.tif 000013
【図１２】
2005230381.tif 000014
【図１３】
2005230381.tif 000015
【図１４】
2005230381.tif 000016
【図１５】
2005230381.tif 000017
【図１６】
2005230381.tif 000018